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文档简介

工业纯锆搅拌摩擦加工组织性能研究工业纯锆以其优异的力学性能和腐蚀性能,广泛应用于化工行业中。本论文采用搅拌摩擦加工(Frictionstirprocessing,FSP)技术对工业纯锆Zr702板材进行了组织细化处理,利用OM、EBSD和XRD等分析方法对FSPZr702纯锆的晶粒尺寸和晶粒取向等微观组织进行了表征,并对其显微硬度、室温拉伸性能及腐蚀性能进行了评价,本文取得的主要研究结果有:当搅拌头转速为300r/min,前进速度为118mm/min时,FSP可以制备宏观表面和内部组织无缺陷的Zr702板材。FSP后,Zr702纯锆的晶粒尺寸从21μm细化到3.7μm,基面c轴向加工方向(PD)发生了约40°的偏转,且织构强度从6.31增加到50.9,大角度晶界显著提升。FSP试样加工区中心的平均显微硬度较母材提升了58.6%。同时,FSP后沿PD方向室温单轴拉伸的屈服强度和抗拉强度均高于沿垂直于加工方向(TD)对应的强度值,这主要是由于晶粒取向的差异导致拉伸性能呈现明显的各向异性,柱面滑移成为室温变形的主要机制。FSP后,与BM相比较,FG样品在PD方向的屈服强度的提升远远大于TD方向,PD方向上的屈服强度提高了约153.4%,主要归结于细晶强化和织构强化。在醋酸和硫酸介质中,BM和FSP样品电化学腐蚀行为在阳极均发生了明显的钝化现象;在阴极却呈现不同的极化行为,醋酸介质中主要为吸氧腐蚀,硫酸介质中为析氢腐蚀。FG样品的腐蚀电流密度在醋酸和硫酸介质中,相较BM分别降低了23.3%和13.4%。在醋酸和硫酸介质中的浸泡腐蚀实验中,FG样品在醋酸介质中呈现出数量较少、点蚀坑较浅的腐蚀形貌,在硫酸介质中则为程度较轻的均匀腐蚀形貌。FG样品的腐蚀速率分别比BM降低了56.8%和30.4%,且两种介质中的腐蚀产物主要由ZrO2和ZrH2和ZrH组成。在醋酸介质中,腐蚀方式主要以点蚀为主,在硫酸介质中主要为全面腐蚀。对于FSP后F

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